挤出吹塑机型坯壁厚计算机控制系统设计.pdf

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1、挤出吹塑机型坯壁厚计算机控制系统设计口杜巧连口陈旭辉z1．浙江师范大学行知学院浙江金华3210042．浙江金华市技师学院浙江金华321000摘要：设计的挤出吹塑机型坯壁厚计算机控制系统是基于LabVIEW的计算机程序和伺服比例阀闲环控制的壁厚控制系统。该系统在现有挤出吹塑机的基础上，仅通过增加2个位移传感器、1-'F-f~服比例阀和1台工业计算机，就可以对现有挤出吹塑机进行改造，实现对挤出吹塑型坯壁厚的精确控制，以提高大型薄壁容器生产技术水平。关键词：挤出吹塑LabVIEW计算机控制壁厚控制中图分类号：TH1

2、22；TQ320．66文献标识码：A文章编号：1000—4998(2m5)o4—0026—04塑料挤出吹塑中空成型加工主要采用“挤出吹塑”原理，将塑料经挤出吹蝗机塑化达到熔融状态后进入机头，形成制品型坯，当下垂的型坯达到合格的长度后立即合模，合模后吹气成型即为中空制品。按塑料容器容积大小，中空塑料制品可分为小型(小于10L)、中型(小于25L)、大型(大于25L)和超大型(100L以上)4个规格。挤出吹塑常被广泛用来加工中型、大型甚至超大型的中空制品．型坯成型是挤出吹塑的一个重要阶段，型坯过厚会使制品过重，造

3、成不必要的原料浪费，太薄，在吹胀过程中可能会吹破或者造成制品强度的不足。本文基于LabⅥEW的计算机程序和伺服比例阀闭环控制设计的挤出吹塑机型坯壁厚控制系统，该系统可以在现有挤出吹塑机的基础上，仅通过增加2个位移传感器、1个伺服比例阀和1台工业计算机，就可以x,-J-现有挤出吹塑机进行改造．测试证明，该系统可以实现对挤出吹塑型坯壁厚的精确控制．提高生产大型薄壁容器的技术水平。型坯壁厚控制系统是通过液压作动器对挤料缝隙处锥体的升降进行控制，其面临的首要问题是作动器1挤出吹塑机型坯壁厚电液控制装置的设计快速性与精

4、度的问题。控制点数越多，同一时间内作动原理器的最高往复次数越多，其速度越快。同时型坯壁厚控大型薄壁容器在挤出吹塑加工过程中，由于坯料制系统的输出位移还要动态跟踪用户设定的型坯曲挤出时间长。在重力的作用下坯料下垂，可能导致吹塑线，可见型坯壁厚控制系统是一个相当复杂的液压控成型产品的底部壁厚大于顶部壁厚。因此，要使挤出吹制系统。若采用普通比例方向阀对作动器进行控制。由塑产品的壁厚均匀．需要在坯料挤出过程中根据产品于比例方向阀的响应速度慢，不可能实现较多点的控的外形、大小以及坯料的性能等参数，对挤出时的料口制。电液

5、伺服系统有许多优点，其中最突出的就是响应大小进行不断地调整．最终实现吹塑产品的壁厚均匀。速度快、输出功率大、控制精确性高，这恰恰是型坯厚挤出吹塑机型坯壁厚控制系统结构如图1所示，度控制系统一个基本要求。为此本文采用伺服比例阀型坯壁厚控制系统是通过控制口模的开度．解决熔融对液压．f'lz动器进行控制，可使锥体位移的控制具有精的塑料型坯离开口模后由于自重下垂以及在吹胀过程度高、响应快的特点，达到对型坯厚度进行多达120点中型坯各部分被拉伸程度不一致而造成的成品壁厚不数的准确控制。为了进一步提高分辨率，采用插值算均

6、匀，以及解决形状复杂的制品难以生产的难题。法，使设定点达到连续，并与控制周期实现同步。点阵曲线数值化后，作为给定信号，确定了型坯的壁厚形收稿日期：2014年10月21115／4机械制造53卷第608期态。同时通过LabVIEW软件程序设计，利用图形用户缸运动；位移传感器将采集任务开始界面，用户只需要通过鼠标即可在屏幕的点阵编制窗到的位移信号经过信号调中设定壁厚形状，点阵数可达120点，使锥体的实际位制电路传送给数据采集卡，执行模拟量输入任务移曲线与用户设定的厚度曲线基本重合。通过LabVIEw程序将采集根据某

7、现有的挤出吹塑设备在加32大型薄壁容器卡上的数据读到工控机内，读取各通道模拟量并进行时的经验可知，加工一个规格为50L的容器，所需的将采集信号与设定的信号软件滤波和运算转换坯料约5L。坯料挤出时间一般在5-10s内．料口最大进行比较来实现壁厚控制。显示各模测试数值开度时料口控制缸行程不超过20mm，系统工作压力2．2计算机控制系统主要及运动曲线约10MPa。程序设计现有的挤出吹塑设备在坯料的挤出控制过程中．H-算机控制系统采用<一般由2个油缸来实现。储料缸用于控制每次挤出坯的是第三方的硬件产品．在JY料的容积

8、以及坯料挤出的速度．其容积大小一般由行用LabVIEW开发程序时。程开关的位置来设定，挤出速度由节流阀来调节。料口需要安装F-家提供的硬件缸用于控制坯料挤出时料口的大小，通常由行程开关驱动程序，并通过调用驱动▲图2输入流程图调整好位置后，料口缸运动到行程开关位置时停止．然程序VI实现对硬件设备的配置，用户调用数据采集函后储料缸开始挤出坯料。在坯料挤出过程中．料口大小数编写数据采集程序，实现性能测试模